Nieuw DNA-onderzoek toont aan dat mensen er niet voor hebben gezorgd dat de wolharige mammoet uitsterft – klimaatverandering wel

Drie wolharige mammoeten lopen over besneeuwde heuvels. Achter hen steken bergen met besneeuwde toppen uit boven de donkergroene bossen met sparren. Krediet: Daniel Eskridge

nieuwe DNA Onderzoek toont aan dat de wereld te nat wordt voor gigantische dieren om te overleven.

Vijf miljoen jaar lang zwierf de wolharige mammoet over de aarde totdat hij bijna 4.000 jaar geleden voorgoed verdween – en wetenschappers hebben eindelijk bewezen waarom.

Moderne Arctische landschappen. Krediet: Inger Griff Alsos

De neven van de huidige harige olifanten leefden naast de vroege mens en waren een hoofdbestanddeel van hun dieet – hun skeletten werden gebruikt om schuilplaatsen te bouwen, speren werden uit hun gigantische slagtanden gesneden, kunstwerken waarop ze werden afgebeeld, waren versierd op grotmuren, en 30.000 jaar geleden, de oudste machine Een bekend muziekinstrument, de fluit, werd gemaakt van mammoetbeen.

Nu is de veelbesproken vraag waarom mammoeten uitstierven beantwoord – genetici hebben oud milieu-DNA geanalyseerd en bewezen, want toen de ijsbergen smolten, werden ze te nat voor de gigantische dieren om te overleven omdat hun voedselbron – vegetatie – was Elimineer het praktisch.

Het onderzoeksproject werd 10 jaar gepubliceerd in de natuur temperen Op 20 oktober 2021 werd het voorgezeten door professor Eske Willerslev, Fellow van St John’s College, University of Cambridge, en directeur van het Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre, University of Copenhagen.

Het team gebruikte DNA-shotgun-sequencing om de overblijfselen van planten en dieren in de omgeving te analyseren – inclusief urine, uitwerpselen en huidcellen – die zijn genomen uit grondmonsters die gedurende 20 jaar zorgvuldig zijn verzameld op locaties in het noordpoolgebied waar mammoetresten werden gevonden. Nieuwe geavanceerde technologie betekent dat wetenschappers niet langer hoeven te vertrouwen op DNA-monsters van botten of tanden om voldoende genetisch materiaal te verzamelen om een ​​profiel van oud DNA te recreëren. Dezelfde technologie is tijdens de pandemie gebruikt om het afvalwater van de menselijke bevolking te testen om Covid-19 te detecteren, volgen en analyseren.

Een enorme slagtand aan de oever van de rivier de Logata. Krediet: Joanna Anjar

Professor Willerslev zei: “Wetenschappers hebben 100 jaar gediscussieerd over waarom de mammoeten uitstierven. Mensen kregen de schuld omdat de dieren miljoenen jaren hadden overleefd zonder dat de klimaatverandering hen eerder had gedood, maar toen ze naast mensen leefden, duurden ze niet lang en we werden ervan beschuldigd ze dood te jagen.

“We waren eindelijk in staat om aan te tonen dat het probleem niet alleen de klimaatverandering was, maar de snelheid ervan de laatste nagel aan de doodskist was – ze waren niet in staat om zich snel genoeg aan te passen toen landschappen dramatisch veranderden en hun voedsel schaars werd.

“Terwijl het klimaat warmer werd, namen bomen en waterrijke planten het over en vervingen ze gigantische graslandhabitats. En we moeten niet vergeten dat er tal van dieren waren die gemakkelijker te vangen waren dan een gigantische wolharige mammoet – ze konden uitgroeien tot de hoogte van een dubbel- dek!”

Wolharige mammoeten en hun voorouders leefden vijf miljoen jaar op aarde, en enorme monsters ontwikkelden zich en overwonnen vele ijstijden. Tijdens deze periode gedijden kuddes mammoeten, rendieren en wolharige neushoorns in koude en besneeuwde omstandigheden.

Ondanks de kou groeide er veel vegetatie om de verschillende soorten dieren in leven te houden – gras, bloemen, planten en kleine struiken die zouden zijn opgegeten door de plantaardige mammoet wiens slagtanden waarschijnlijk sneeuw opzij schuiven en waarschijnlijk hun stammen gebruikten om taai onkruid te ontwortelen . Het was erg groot omdat het een enorme maag nodig had om het gras te verteren.

Moderne Arctische landschappen. Krediet: Inger Griff Alsos

Mammoeten kunnen tijdens hun leven het equivalent van twee keer rond de wereld reizen, en fossielen laten zien dat ze op alle continenten hebben geleefd, behalve in Australië en Zuid-Amerika. Van de bewoners was bekend dat ze aanvankelijk het einde van de laatste ijstijd hadden overleefd in kleine holtes voor de kust van Siberië en Alaska – op Wrangel Island en St. nauw, ook al zijn ze geografisch gescheiden. Als onderdeel van het project heeft het team voor het eerst ook het DNA van 1.500 planten in het noordpoolgebied gesequenced, zodat het deze wereldwijd belangrijke conclusies kon trekken.

Dr. Yucheng Wang, eerste auteur van het artikel en onderzoeksmedewerker bij de afdeling Zoölogie van de Universiteit van Cambridge, zei: ‘De meest recente ijstijd – de ijstijd genoemd – eindigde 12.000 jaar geleden toen gletsjers begonnen te smelten en mammoeten rondzwierven’ de kuddes namen af. Men dacht dat mammoeten toen met uitsterven begonnen waren, maar we ontdekten ook dat ze na de ijstijd in verschillende regio’s van het noordpoolgebied en in het Holoceen – de tijd waarin we tegenwoordig leven – veel langer hebben overleefd dan wetenschappers realiseerde.

Een selectie van sedimenten afkomstig van locaties in het noordpoolgebied. Krediet: Yucheng Wang

“We hebben de ingewikkelde details van het omgevings-DNA uitvergroot en de verspreiding van deze zoogdieren in kaart gebracht en laten zien hoe ze steeds kleiner worden en hoe hun genetische diversiteit ook steeds kleiner wordt, waardoor het voor hen moeilijk wordt om te overleven.

“Toen het klimaat natter werd en het ijs begon te smelten, leidde dit tot de vorming van meren, rivieren en moerassen. Het ecosysteem veranderde en de vegetatiebiomassa nam af en ze waren niet in staat om de mammoetkuddes in stand te houden. We hebben aangetoond dat klimaatverandering, met name neerslag, leidt direct tot de verandering in vegetatie – de mens had er absoluut geen effect op op basis van onze modellen.”

Mensen hebben minstens 2000 jaar naast wolharige mammoeten geleefd – ze waren er zelfs toen de piramides werden gebouwd. Hun verdwijning is een ander groot natuurlijk uitstervend verhaal. Onze fascinatie voor enorme beesten gaat vandaag verder met Manny de wolharige mammoet die de hoofdpersoon speelt in vijf ijstijd Geanimeerde films, wetenschappers hopen ze van de dood te doen herleven.

Mammoet steppe. Krediet: Guogang Zhang @ Hubei University

Professor Willerslev zei: “Dit is een duidelijke les uit de geschiedenis en laat zien hoe onvoorspelbaar klimaatverandering is – als iets eenmaal verloren is, is er geen weg meer terug. Regen was de oorzaak van het uitsterven van de wolharige mammoet door veranderingen in de vegetatie. De verandering gebeurde zo snel dat ze zich niet konden aanpassen en evolueren om te overleven.

“Het laat zien dat niets is gegarandeerd als het gaat om het effect van dramatische weersveranderingen. Vroege mensen zouden de wereld onherkenbaar hebben zien veranderen – het zou gemakkelijk opnieuw kunnen gebeuren en we kunnen niet overwegen dat we aanwezig zullen zijn totdat we er getuige van zijn. Het enige wat we met zekerheid kunnen verwachten, is dat de verandering enorm zal zijn.”

Referentie: “Late Quaternary Dynamics of Arctic Organisms from Ancient Environmental Genomics” door Yusheng Wang, Mikkel Winter Pedersen, Inger Greve Alsos, Bianca de Sanctis, Fernando Racemo, Anna Prohasca, Eric Cuisack, Hana Louis Owens, Marie-Christine Furyed Merkel, Antonio Fernandez-Gira, Alexandra Roilard, Yuri Lamers, Adriana Alberti, Frankrijk Denwood, Daniel Mooney, Anthony H. Rutter, Hugh McCall, Nikolai Krug-Larsen, Anna A. Sherzova, Mary E. Edwards, Gregory P. Fedorov, James Healy, Ludovic Orlando, Lasse Vinner, Thorfinn Sand Korneliussen, David W.Billman, Anders A. Bjørk, Jialu Cao, Christoph Dockter, Julie Esdale, Galina Gusarova, Kristian K. Kjeldsen, Jan Mangerud, Jeffrey T. Rasic, Birgitte Skadhauge, John Inge , Alex Svendsen, Alex Tikhonov, Patrick Winker, Wenchun Sheng, Yupin Zhang, Duane J. Froese, Carsten Rabek, David Bravo Nogis, Philip Holden, Neil R. Edwards, Richard Durbin en David J. Eske Willerslev, 20 oktober 2021, hier beschikbaar. de natuur temperen.
DOI: 10.1038 / s41586-021-04016-x